Rund um die Antenne - QTH.at

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Rund um die Antenne
Praxisorientierte Antennenkunde für Funkamateure
Teil 7:
spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Max Rüegger, HB9ACC
Allen Freunden des Selbstbaus gewidmet
Max Rüegger, HB9ACC 1/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Max Rüegger, HB9ACC 2/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Inhaltsverzeichnis
7 Rund um die Antenne, Teil 7
Seite
Vorwort 5
7.1 Resonante spannungsgespeiste Antennen 7
7.1.1 Ankopplung über einen geerdeten Schwingkreis 9
7.1.2 Die Zeppelin-Antenne oder Ankopplung über eine λ/4 Leitung 10
7.1.3 Ankopplung mittels einer koaxialen Stichleitung 11
7.1.4 Die Fuchs-Antenne 13
7.1.5 Drahtlängen spannungsgekoppelter Antennen 16
7.1.6 Spannungsgekoppelte Vertikal-Antennen 17
7.1.7 Multiband Anpassgerät 3.5 – 28 MHz 17
7.2 Antennen verkürzen 20
7.2.1 Verkürzung mittels Spulen 21
7.2.3 Wendelantennen 26
7.2.4 Verkürzung mittels kapazitiver Belastung 27
7.2.5 Verkürzung durch Umbiegen der Enden 30
7.2.6 Verkürzung mittels Umwegleitungen 33
7.3 Spezialformen verkürzter Antennen 34
7.3.1 Die magnetische Antenne 35
7.3.2 Die ISOTRON-Antenne 39
7.3.3 Antennen mit Widerstands-Abschluss 40
7.3.4 EH-Antennen 42
Max Rüegger, HB9ACC 3/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Max Rüegger, HB9ACC 4/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Vorwort
Die erste Version dieses Dokumentes, damals unter dem Namen „Drahtantennen Praktikum“,
ist zu dem Zeitpunkt entstanden als allen YL’s und OM’s deren Funkverkehr sich
bisher auf Frequenzen oberhalb 30 MHz beschränkt hat damals neu den Zugang zur
Kurzwelle erhalten haben.
Ich habe das Dokument damals meinen Freunden und Amateurfunker-Kollegen zur Verfügung
gestellt. Das grosse Echo, das dadurch ausgelöst wurde hat, hat mich bewogen das
Dokument laufend zu überarbeiten und weitere Erfahrungen einfliessen zu lassen.
Einige Bemerkungen zum Dokument:
• Dieses Dokument ersetzt kein Antennenbuch und es enthält keine Kochrezepte.
Mein Ziel war es die Materie von der praktischen Seite her anzugehen. Überdies ist
es ein Ziel von mir das Verständnis für Antennen im allgemeinen und Drahtantennen
im speziellen zu wecken. Die dazugehörigen Formeln, die es einem erlauben
die Drahtlängen zu berechnen, findet man in jedem Antennenbuch. In jedem
Antennenbuch finden sich auch jede Menge Formeln deren Herleitung wohl nur für
wenige von uns nachvollziehbar ist. Ich versuche mit Betrachtungen über den
Spannungs- und Stromverlauf auf Antennen das Verständnis für Probleme der
Anpassung, SWR etc. zu wecken.
• Das Dokument enthält auch Information rund um die Antenne, also Materialkunde,
Informationen über Speiseleitungen, Baluns, nützliche Messgeräte etc.
• Das Dokument befasst sich nicht mit Mehrelementantennen, wie Yagis, Mehrelement
Quads, etc. Es beschränkt sich weitgehend auf Antennenformen die vom
„ganz normalen OM“ im Selbstbau erstellt werden können.
• Dieses Dokument enthält wahrscheinlich nichts was man nicht auch anderswo
nachlesen könnte.
• Dieses Dokument hat keinen kommerziellen Hintergrund. Ich habe mir deshalb
gestattet für gewisse Darstellungen auf vorhandene Schemas, Zeichnung, Skizzen
etc. zurückzugreifen.
• Ich verwende im Text häufig den Ausdruck OM. Damit sind natürlich auch alle YL’s
und XYL’s gemeint. Der Ausdruck OM hat einfach meine Schreibarbeit vereinfacht.
Man verzeihe mir das.
Auch wenn dieser Beitrag zum Thema Antennen nicht vor mathematischen Formeln und
algebraischen Abhandlungen strotzt, ich persönlich habe als Fernmelde-Ingenieur keine
Berührungsängste mit der Theorie und der Mathematik. Ganz im Gegenteil. Ich selbst
versuche immer wieder die Aussagen die ich mache mathematisch und von der Theorie her
zu unterlegen.
Ich habe aber volles Verständnis für alle OM’s die mit der Mathematik nicht unbedingt auf
Du und Du sind und die sich lieber mit den praktischen Belangen auseinandersetzen. Wer
einmal die grundlegenden Elemente der Antennentechnik verstanden hat, der ist in der
Lage irgendwo auf der Welt, ohne grosse Hilfsmittel, lediglich mit einem Metermass in der
Hand Antennen zu erstellen die funktionieren.
Es ist mir wichtig Erklärungen und Anregungen zu geben die den Freunden des Selbstbaus
weiterhelfen.
Max Rüegger, HB9ACC 5/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Das Dokument ist in 7 Teil-Dokumente aufgegliedert:
• Teil 1
- allgemeine Hinweise
- Materialkunde
- Blitzschutz
- Sicherheit
- Masten
• Teil 2
- Speisekabel
- SWR
• Teil 3
- Antennenkoppler
- SWR-Meter
- Instrumente
- Baluns
• Teil 4
- Antennen-Theorie
- Antennen-Simulation
• Teil 5
- Dipole
- Windom-Antennen
- Trap-Antennen
- Langdraht-Antennen
• Teil 6
- Ganzwellen-Dipol
- L-Antennen
- Sloper
- Schleifenantennen
- Vertikal-Antennen
• Teil 7
- spannungsgespeiste resonante Antennen
- verkürzte Antennen
- Sonderformen verkürzter Antennen
Wichtiger Hinweis:
Die in dieser Dokumentation gemachten Angaben zu Schaltungen und Verfahren etc.
werden ohne Rücksicht auf die Patentlage mitgeteilt. Sie sind ausschliesslich für Amateur-
und Lehrzwecke bestimmt und dürfen nicht gewerblich genutzt werden. Der Autor hat die
Angaben mit grösster Sorgfalt und nach bestem Wissen und seinen Erfahrungen zusammengestellt.
Der Autor weist darauf hin, dass er weder Garantie noch die juristische Verantwortung
oder irgendeine Haftung für Folgen die auf fehlerhafte Angaben oder Auslegung
direkt oder indirekt zurückgehen übernehmen kann.
Ich wünsche allen OM’s, YL’s und XYL’s viel Erfolg und Befriedigung mit unserem
weltumspannenden schönen gemeinsamen Hobby Amateurfunk.
März 2007 73 de Max Rüegger / HB9ACC
Max Rüegger, HB9ACC 6/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.1 Resonante spannungsgespeiste Antennen
hochohmige
Speisung
niederohmige
Speisung
Antennen werden üblicherweise, wenn es sich um einen Dipol handelt, in der Mitte eingespeist.
Bei einer Windom Antenne erfolgt die Einspeisung bei ca. 1/3 der Drahtlänge. Mancher
OM wird sich schon überlegt haben wie einfach es doch wäre wenn man den Antennendraht
einfach an einem Ende speisen könnte, ohne dass man sich noch lange Gedanken
machen muss wegen Erdleitungen die mitstrahlen etc.
Wie schon anderweitig ausgeführt:
Definition:
Antennen lassen sich an einer beliebigen Stelle speisen,
alles ist lediglich eine Frage der Anpassung.
Wenn wir bei einem resonanten Dipol die
Speisestelle von der Mitte an das Ende des
Antennendrahtes verlegen, dann haben wir
immer noch dasselbe schwingungsfähige
Gebilde. Allerdings hat sich nun die Impedanz
am Antennenspeisepunkt von „niederohmig“
bei Speisung in der Mitte auf „hochohmig“
bei Speisung an einem Ende verändert.
Das Verhalten der Antenne im praktischen
Betrieb ist mit dem eines normalen Dipols
identisch. Resonante spannungsgespeiste
Antennen verhalten sich also genau gleich
wie resonante stromgespeiste Antennen.
Man darf also von der Art der Speisung keine
Wunder erwarten.
Unter einer resonanten spannungsgespeisten Antenne versteht man eine
Antenne die eine Länge von λ/2 oder Vielfache davon aufweist
und die in einem Spannungsbauch eingespeist wird.
Ein klassischer Spannungsbauch tritt jeweils an einem der Enden auf.
Max Rüegger, HB9ACC 7/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Spannungsgespeiste Antennen wurden im Amateurfunk bis etwa 1960 … 1970 gerne eingesetzt.
Mit der zunehmenden Verwendung von Koaxialkabel als Speiseleitung sind die
spannungsgespeisten Antennen (auch spannungsgekoppelte Antennen genannt) etwas in
Vergessenheit geraten. Unsorgfältige Auslegungen, z.B. mit strahlenden Feederleitungen
etc. haben ab und zu zu BCI und vor allem zu TVI geführt. Ab ca. 1970 tauchte in Antennenbüchern
immer wieder der Kommentar auf: „Spannungsgespeiste Antennen führen zu
BCI/TVI“.
Spannungsgespeiste Antennen sind typische Antennen, die man immer dann verwendet
wenn man unauffällig Funkverkehr abwickeln will. Die Antenne besteht aus einem einzigen
Draht, den man sehr dünn und unauffällig wählen kann. Man hängt den Draht zum Fenster
raus und befestigt das andere Ende an einem passenden Aufhängepunkt. Wenn man z.B.
von einem Hotelzimmer aus funken will, dann ist das die geeignete Antenne. Solange sich
ein Fenster auch nur einen Spalt breit öffnen lässt kann man den Draht raushängen. Die Anpassmimik
bleibt im Innern, gleich neben dem Fensterrahmen. Den Draht klemmt man einfach
im Fensterrahmen ein. Wenn jemand fragt: „Was gibt denn das ?“ … dann erzählt man
„man habe einen Kurzwellen-Weltempfänger“ dabei und man wolle die Nachrichten aus der
Heimat hören. Der Frager nickt verständnisvoll und die Sache ist erledigt. Wie wir später sehen,
wenn man die Antenne richtig konzipiert und speist, dann ist die Antenne „resonant“
und strahlt die volle Energie ab. Im Gegensatz zur „unechten Langdrahtantenne“ braucht es
hier keine Erdverbindung und es gibt keine vagabundierende HF.
Wer sich mit spannungsgespeisten Antennen befasst läuft leider in Gefahr von seinen Kollegen
als „Spinner“ abgetan zu werden. Wer an einem Funker Stamm davon erzählt der wird
jeweils jede Menge selbsternannter Experten finden die ihm erklären,
- so etwas gehe sowieso nicht
- das erzeuge nur BCI und TVI
- die Ankopplungsmethode sei ohnehin ineffizient
- ohne Erdung gehe es doch nicht
- etc. … etc. … etc.
Lasst diese Experten ruhig ihren Sermon von sich geben und vergesst anschliessend alles
was sie gesagt haben. Wenn man diesen Herren nämlich auf die Finger klopft und wissen
will woher sie denn ihre Weisheiten haben und ob sie schon praktische Erfahrung mit solchen
Antennen gesammelt haben usw. dann folgt meist betroffenes Schweigen. Die beste
Antwort die man kriegt lautet etwa: „Das weiss man doch!“. Keiner dieser OM’s hat je selbst
mit einer spannungsgekoppelten Antenne gearbeitet. Ihre Weisheiten beruhen alle auf
„hören sagen“.
Amateurfunk ist ja ein Experimental-Funkdienst. Also dürfen wir OM’s auch ruhig mal etwas
ausprobieren von dem andere sagen „es geht nicht“.
Ich selbst habe seit Beginn meiner Amateurfunker-Karriere (Jan 1962) mit wenigen Jahren
Unterbruch immer spannungsgespeiste Antennen in Betrieb gehabt. Auch heute verwende
ich in meinem Home-QTH immer noch eine endgespeiste 40 m Drahtantenne, die auf allen
Bändern von 80 – 10 m, inkl. den WARC-Bändern, mit Spannungskopplung arbeitet. Auf
dem 160 m Band wird derselbe Draht als λ/4-Strahler verwendet. Hier natürlich mit Stromspeisung.
Als Gegengewicht für das 160 m Band verwende ich alle Kupferkragen einer ganzen
Zeile von Reihenhäusern.
Da ich mit dieser etwas verfemten und nicht immer richtig verstandenen Antennenform
immer gute Erfahrungen gemacht habe gestatte man mir, dass ich etwas näher auf dieses
Thema eingehe.
Max Rüegger, HB9ACC 8/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.1.1 Ankopplung über einen geerdeten Schwingkreis
Dies ist eine der klassischen Arten der Anpassung einer spannungsgespeisten Antenne.
Das Bild stammt aus dem ARRL Antenna Book.
Dazu wird bemerkt:
• Der Schwingkreis muss auf die Sendefrequenz abgestimmt sein.
• Da der Schwingkreis ein hochohmiges Gebilde ist kann die Antenne auch an einer
„schlechten Erde“ betrieben werden, ohne dass übermässige Erdverluste auftreten.
Allerdings ist das gezeigte Bild idealisiert. Ausser an einem Field Day QTH wird es wohl
kaum einmal vorkommen, dass der Schwingkreis gleich neben dem „Erdpfahl“ steht. Unter
Erdpfahl verstehe ich die Erdverbindung, wie sie auch immer gemacht ist. Es kann sich auch
um eine Netz von Radials handeln, die auf dem Boden ausgelegt sind. Bei der „physikalischen“
Betrachtung der Anordnung müsste man noch einen Widerstand in Serie zur Erdleitung
zeichnen, den Erdübergangswiderstand.
Im praktischen Betrieb wird die „Erdleitung“ zwischen dem Schwingkreis und der Erde immer
eine gewisse Länge aufweisen. Wenn wir die Antenne am Dachgiebel abspannen und den
Schwingkreis in der Nähe platzieren, dann kann es sich um mehrere Meter Draht handeln.
7 … 10 m „Erdleitung“ hat man noch bald einmal beisammen.
Die gezeigte Form der Ankopplung über einen geerdeten Parallelschwingkreis funktioniert
eigentlich nur sauber wenn das kalte Ende des Schwingkreises wirklich direkt geerdet ist.
Sobald einige Meter Draht zur „Erde“ führen, dann strahlt dieser Draht und bildet einen Teil
der Antenne. Am Übergang zur Erde tritt ein Strombauch auf. Der Draht bildet schon wieder
eine merkliche Impedanz. Der Parallelschwingkreis liegt mit seinem „kalten Ende“ nicht mehr
auf Erdpotential und die ganze Ankopplung stimmt nicht mehr. Auch der Mantel des Speisekabels
der ja am Schwingkreis selbst mit dem „kalten Ende“ verbunden wird liegt nicht mehr
auf Erdpotential und das Speisekabel hat deshalb eine Strahlungs-Tendenz. Dies dürften
Gründe sein, warum spannungsgekoppelte Antennen in Verruf geraten sind.
Ist diese Anordnung wirklich die einzige Art wie man eine Antenne in einem Spannungsbauch
einspeisen kann ?
Wie wir sehen gibt es noch andere Arten der Speisung.
Max Rüegger, HB9ACC 9/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.1.2 Die Zeppelin-Antenne
oder Ankopplung über eine λ/4 Leitung
Was heute kaum noch jemand weiss, die Zeppelin-Antenne stammt tatsächlich vom Luftschiff
„Zeppelin“ ab. Als man die ersten Funkstationen von Ballonen oder Zeppelinen aus
betreiben wollte hatte man ein Problem. Deutschland hatte damals keinen Zugang zum unbrennbaren
Helium-Gas, sodass Ballone und Zeppeline mit dem hochexplosiven Wasserstoff-Gas
gefüllt wurden. Die Sender konnte man zwar in gasdichte Gehäuse einbauen, die
Antenne musste aber irgendwie angeschlossen werden. An dieser Stelle wollte man ja keine
hohen Spannungen die allfällig austretendes Gas zur Explosion bringen konnten.
Also kam ein findiger Kopf auf die Idee mit der Impedanztransformation über eine λ/4-
Leitung.
Ich fand in einem der ersten Bücher die ich mir zum Thema „Ham-Radio“ gekauft habe („Der
Kurzwellenamateur“ von Karl Schultheiss DL1QK, Ausgabe 1960) eine sehr anschauliche
Erklärung der Zeppelin-Antenne:
Man sieht hier ganz klar den Stromverlauf und man sieht auch ganz klar wieso diese Art der
Einspeisung funktioniert.
Auf der λ/4-Leitung geschieht die Transformation von niederohmig zu hochohmig. Die λ/4-
Max Rüegger, HB9ACC 10/42
März 2007

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Leitung ist eine symmetrische Speiseleitung die selbst nicht strahlt. Der einzige Zweck besteht
darin, die Impedanztransformation vorzunehmen und den λ/2-langen Antennendraht zu
erregen.
Ich denke es ist jedem Leser aufgefallen:
Hier ist nirgends eine „Erde“ im Spiel !
Der Antennendraht mit einer Länge von λ/2 ist ja ein in sich resonantes d.h. schwingungsfähiges
Gebilde. Er braucht nicht zwingend eine Erdverbindung um seinen Zweck zu erfüllen.
Alles was er braucht ist etwas das ihn in Schwingung versetzt. Im Falle der Zeppelin-
Antenne ist dies eine λ/4-lange Anpassleitung, die zwar schwingt aber selbst nicht abstrahlt,
sondern nur am antennenseitigen Ende die Energie in hochohmiger Form zur Verfügung
stellt und so den Antennendraht zur Schwingung auf der Resonanzfrequenz anregt.
7.1.3 Ankopplung mittels einer koaxialen Stichleitung
Eine weitere Art wie man eine spannungsgekoppelte Antenne einspeisen kann ist die Verwendung
einer koaxialen Stichleitung. Diese Art der Ankopplung wird in den meisten Antennenbüchern
kurz erwähnt. Leider findet man ganz selten in einem Antennenbuch wirklich
brauchbare Erklärungen wie diese Art der Ankopplung denn überhaupt funktioniert.
Dies ist die typische Art wie die „koaxiale Stichleitung“ in fast allen Antennenbücher dargestellt
wird. Das ganze sieht ungeheuer wissenschaftlich und kompliziert aus. Leider ist nicht
für jeden OM sofort ersichtlich was hier eigentlich vorgeht.
Max Rüegger, HB9ACC 11/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Darum eine von mir umgezeichnete Version, die vermutlich etwas verständlicher ist.
Es handelt sich nämlich um nichts anderes als eine λ/4 Leitung die als Impedanz-Transformator
wirkt. Der Anschluss des Kabels zum Transceiver erfolgt geometrisch an dem Ort an
dem eine Impedanz von ca. 50 Ω auftritt.
Wer nun den Eindruck hat das ganze sei doch ganz ähnlich aufgebaut wie die Zeppelin-Antenne,
der liegt absolut richtig. Es handelt sich nämlich um gar nichts anderes als um die
gute alte Zeppelin-Antenne. Bei der klassischen Zeppelin-Antenne besteht der λ/4-Anpassteil
aus einem Stück Hühnerleiter. Hier ist dieses Stück Hühnerleiter durch ein funktionell
identisches Gebilde aus Koax-Kabel ersetzt. Die Länge A des Koaxialkabels ist also nicht
einfach ein Stück Koax-Kabel das zum Transport von Energie benützt wird, es ist in diesem
Falle ein Schwingkreis dessen Resonanzfrequenz durch die Länge des Koax-Kabels bestimmt
ist. Erst das Koax-Kabel das vom T-Stück in Richtung Transceiver geht ist eine reine
Speiseleitung.
Die Längen berechnen sich wie folgt:
A = λ/4 x V
B = 0.034 λ x V
oder
B = 13.6 % von A
Der Faktor V ist der Verkürzungsfaktor des Koaxialkabels. Bei den meisten gebräuchlichen
Kabeln ist V = 0.666, es gibt aber auch andere Werte. Jede Liste mit technischen Daten der
Koaxialkabel gibt darüber Auskunft.
Am Antennenseitigen Ende des elektrisch λ/4 langen Koaxialkabels finden wir einen Spannungsbauch.
Dort schliessen wir den Antennendraht an, der bei einer Länge von λ/2 (oder
einem Vielfachen davon) an seinem Endpunkt ebenfalls einen Spannungsbauch aufweist.
Natürlich bedingt diese Art der Anpassung für jedes Band eine eigene Anpassleitung mit der
korrekten Länge A und der Anzapfung am Punkt B. Die Leitung A kann man aus 2 Stücken
Max Rüegger, HB9ACC 12/42
März 2007
TX

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Koaxialkabel herstellen die mit Koaxialsteckern versehen sind. Nach der Länge B, vom
Kurzschluss aus gesehen, fügt man ein T-Stück ein. Am unteren „kalten Ende“ schraubt
man eine Koax-Buchse ein, bei der man zwischen Seele und Mantel einen Kurzschluss
eingefügt hat.
Das Koaxial-Kabel A, das den λ/4 Resonator darstellt, kann irgendeine Impedanz aufweisen.
Es muss also nicht zwingend 50 Ω Kabel verwendet werden, ein 75 Ω Kabel geht genau
so gut. Das Kabel zum Transceiver muss natürlich schon ein 50 Ω Kabel sein, sonst
stimmt die Formel zur Berechnung das Anschlusspunktes (T-Stück) nicht mehr. Etliche
OM’s haben auch schon herausgefunden, dass bei dem von ihnen verwendeten Koax-Kabel
der Anschlusspunkt leicht verschoben werden musste um eine optimale Anpassung mit
SWR 1:1 auf dem Speisekabel zu erzielen. Auch dazu gibt es eine logische Erklärung.
Koax-Kabel sind industriell hergestellte Produkte. Wie alle industriell hergestellten Produkte
sind auch Koax-Kabel bei der Herstellung gewissen Toleranzen unterworfen sind. Auch
wenn die Datentabelle behauptet es handle sich um ein 50 Ω Kabel kann es doch in der
Realität vorkommen, dass die korrekte Impedanz des vorhandenen Kabels um ein weniges
von 50 Ω abweicht. Dann ist schon der Moment da, wo das SWR Meter „ein wenig SWR“
anzeigt.
Etwas muss noch erwähnt werden:
Bei der Zeppelin-Antenne mit der Speisung über eine λ/4 lange Hühnerleiter müssen wir die
Hühnerleiter sorgfältig auslegen. Wir müssen sie auch von allem fernhalten was die Symmetrie
der Leitung stören würde.
Bei der Anpassung mittels einem abgestimmten Koaxialkabel, das eine elektrische Länge
von λ/4 aufweist, spielt dies gar keine Rolle. Die gesamte Anpassung spielt sich im Innern
des Koaxialkabels mit der Länge A ab. Strahlung dringt keine nach draussen. Deshalb kann
dieses Stück Koaxialkabel in irgendeiner Form verlegt werden. Im Extremfall kann man es
ganz einfach aufrollen. Das am T-Stück abzweigende Kabel zum Transceiver kann eine beliebige
Länge haben, es ist ja auf 50 Ω angepasst.
Auch bei dieser Art der Ankopplung einer spannungsgekoppelten Antenne braucht es
keine Erdung.
Das Ganze ist in sich resonant und es besteht für die HF-Energie kein Anlass sich irgendwo
auf wilde Weise einen Ausgleich zu suchen.
7.1.4 Die Fuchs-Antenne
Die Fuchs-Antenne wurde im Jahre 1927 von Dr. J. Fuchs,OE1JF, zu ersten Mal beschrieben
und zum Patent angemeldet.
Anstelle einer λ/4-Anpassleitung wird ein Parallelschwingkreis zur Erregung des λ/2 langen
Antennendrahtes verwendet. Es spielt ja keine Rolle wie wir die Anpassung auf „hochohmig“
realisieren, der Parallelschwingkreis tut das ebenso gut wie eine abgestimmte λ/4-Leitung.
Der Parallelschwingkreis soll, der ursprünglichen Beschreibung nach, über ein hohes LC-
Verhältnis (kleines C, grosses L) verfügen. Nach meinen eigenen praktischen Erfahrungen
kann man hier etwas grosszügig sein, es funktioniert trotzdem.
Max Rüegger, HB9ACC 13/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Das obige Bild zeigt 2 verschiedene Möglichkeiten der Ankopplung von spannungsgekoppelten
Antennen.
Die Variante a) funktionierte mit Röhrensendern mit einem Parallelschwingkreis in der Endstufe.
Wenn man an der Spule genügend Anzapfungen anbringt, dann findet man unabhängig
von der Länge des Antennendrahtes immer eine Anzapfung, wo die Impedanz auf der
Spule mit der Impedanz der Antenne in etwa übereinstimmt. Diese Art der Ankopplung würde
ich nicht unbedingt empfehlen. Es ist etwas das man macht wenn ein ausgeprägter Bauteilemangel
herrscht und man trotzdem in die Luft gehen muss. Überdies, der Koppelkondensator
muss hochspannungsfest sein, sonst führt der Antennendraht die volle Anodenspannung
der Endröhre und das kann je nach Sendeleistung einige tausend Volt sein.
Die Variante b) ist die Erfindung des OM’s Fuchs, und zwar die Originalschaltung wie sie in
seinem Patent beschrieben wird.
Er arbeitet also mit einem Zwischenkreis der induktiv an die Endstufe angekoppelt ist. Es ist
natürlich nicht zwingend den Zwischenkreis direkt an der Endstufe anzubringen. Das Patent
stammt aus dem Jahre 1927, also lange bevor die ersten Koaxialkabel Verwendung fanden.
Diese kamen erst gegen Ende der 1930’er Jahre für militärische Anwendungen in Gebrauch.
Für zivile Anwendungen kannte man bis zum Ende des 2. Weltkrieges kaum etwas anderes
als „Hühnerleitern“. Dann wurden aus Surplus-Beständen Koaxialkabel zu günstigen Preise
auf den Markt geworfen und auch die Funkamateure fanden bald gefallen an diesen neuartigen
Kabeln.
Wenn man den Fuchskreis mit Koaxialkabel speist, dann benützt man eine kleine Koppelspule.
Das sieht dann wie folgt aus:
L = λ/2
Die Abstimmung des sog. Fuchs-Kreises erfolgt wie bei der Variante b) gezeigt entweder
mittels einem HF-Amperemeter im Schwingkreis oder eines Glühlämpchens im Antennendraht.
Auch das SWR-Meter im Antennenkabel zeigt uns wann wir den Fuchs-Kreis auf Resonanz
abgestimmt haben. Mit der Windungszahl der Koppelspule muss man etwas expe-
Max Rüegger, HB9ACC 14/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
rimentieren. Es findet sich immer eine Windungszahl die zu einem SWR besser als 1:1.5
führt.
Auch hier: KEINE ERDUNG !
Den Fuchs-Kreis kann man in Form eines
Drehkondensators und einer Luftspule aufbauen
oder man kann als Spule ein Toroid
verwenden. Wenn man ein Toroid verwendet,
dann sollte man unbedingt einen Kern
nehmen der 1 – 2 Nummern grösser ist als
man vermutet. Im Fuchs-Kreis fliessen recht
grosse Ströme und ich habe mich auch
schon verschätzt. Wenn der Kern warm wird,
dann muss man einen grösseren Kern einsetzen.
Das nebenstehende Bild zeigt einen
Fuchskreis den ich mit einem selbstgebauten
10 Watt Transceiver für das 40 Meter Band
verwende.
In neueren Antennenbücher wird der Fuchskreis häufig so gezeichnet, dass das kalte Ende
an Erde gelegt wird. Leider wurde auch in den neueren Ausgaben von Rothammels Antennenbuch
dieser Quatsch übernommen. In den Originalen „Rothammel“ Büchern, die noch
vom Militärverlag der DDR gedruckt wurden, ist der Fuchs-Kreis korrekt und ohne Erdung
dargestellt, denn OM Rothammel, Y21BK / DM2ABK, kannte den korrekten Sachverhalt.
Wenn wir den Fuchs-Kreis erden, dann haben wir keinen Fuchs-Kreis mehr, sondern wir
haben eine Ankopplung über einen „geerdeten“ Parallelschwingkreis, wie er im ARRL Antenna
Book gezeigt wird.
Wir haben dann zwar dem guten alten OM Fuchs ein Schnippchen geschlagen, aber zugleich
haben wir uns eine strahlende Erdverbindung eingehandelt, mit allem was dazu gehört
� TVI, BCI, „heisse Hände“ am Transceiver (muss nicht sein, kann aber sehr wohl
sein), etc.
Bei den von mir betriebenen spannungsgekoppelten Antennen haben jedes Mal dann die
Probleme begonnen, wenn ich einmal versuchsweise den guten alten „Fuchs-Kreis“ geerdet
habe. Ich habe jedes Mal rasch wieder den „ungeerdeten“ Zustand hergestellt.
Max Rüegger, HB9ACC 15/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.1.5 Drahtlängen spannungsgekoppelter Antennen
• Bei spannungsgekoppelten Antennen müssen die Drahtlängen zwingend auf den zu
verwendenden Bändern „Halbwellenresonanz“ aufweisen. Dies bedeutet, dass auf
dem Antennendraht eine oder mehrere Halbwellen Platz haben.
• Die Länge des Antennendrahtes ist also auf dem untersten Band mit der Länge eines
Dipols für dieses Band identisch. Im Gegensatz zum Dipol der zusätzlich zur
Grundfrequenz nur auf ungeraden Oberwellen erregt werden kann spielt dies bei einer
spannungsgekoppelten Antenne keine Rolle. Sie kann sowohl auf geraden wie
auch auf ungeraden Oberwellen erregt werden.
• Eine symphatische Eigenschaft spannungsgekoppelter Antennen ist die Tatsache,
dass sie bezüglich der exakten Drahtlänge relativ tolerant sind. Abweichungen innerhalb
+/- 5 % des Sollwertes spielen überhaupt keine Rolle. Die Impedanz am Ende
des Antennendrahtes ist immer noch hochohmig genug um Energie zu transferieren.
Wer z.B. eine ca. 40 m lange spannungsgekoppelte Antenne für das 80 m
Band verwendet und mittels einem Fuchskreis ankoppelt, der kann Betrieb auf der
vollen Bandbreite von 3.5 – 3.8 MHz machen. Das einzige was er tun muss ist den
Fuchskreis etwas nachstimmen wenn er vom CW Teil in den SSB Teil wechselt und
umgekehrt.
Welches sind nun vernünftige Drahtlängen ?
• Für Einbandbetrieb: Länge wie für einen Halbwellendipol
• 40 m Drahtlänge (Toleranzbereich ca. 38 – 43 m)
Mit dieser Drahtlänge ist die Bedingung der „Resonanz“ auf allen Amateurfunk
bändern zwischen 80 m und 10 m gegeben, inkl. der WARC Bänder.
80 m Band Grundwelle
40 m Band 2. Oberwelle
30 m Band 3. Oberwelle
20 m Band 4. Oberwelle
17 m Band 5. Oberwelle
15 m Band 6. Oberwelle
12 m Band 7. Oberwelle
10 m Band 8. Oberwelle
Als weiteren Bonus kann man mit dieser Drahtlänge auch das 160 m Band abdekken.
Man muss dann allerdings die Antenne am Speisepunkt erden. Man erhält
dann einen halben Dipol, den man gegen Erde betreibt.
• 20 m Drahtlänge (Toleranzbereich ca. 19.5 – 21.5 m)
40 m Band Grundwelle
20 m Band 2. Oberwelle
15 m Band 3. Oberwelle
10 m Band 4. Oberwelle
• 10 m Drahtlänge (Toleranzbereich ca. 10 - 11 m)
20 m Band Grundwelle
10 m Band 2. Oberwelle
Wie man sieht, wer Mehrband-Betrieb machen will der verwendet am besten eine Drahtlänge
in der Gegend von 40 m. Damit können alle heute zugelassenen KW-Amateurfunkbänder
betrieben werden.
Max Rüegger, HB9ACC 16/42
März 2007

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Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.1.6 Spannungsgekoppelte Vertikal-Antennen
Wie bereits unter dem Thema „Vertikal-Antennen“ erwähnt ist es natürlich nicht verboten
vertikale Antennen mit einer Länge von λ/2 am unteren Ende mittels Spannungskopplung zu
speisen. Welche Art der Einspeisung man wählt bleibt dem einzelnen OM überlassen. Funktionieren
tun alle Speisungsarten etwa gleich gut.
Bei Verwendung der Ankopplung mittels einer koaxialen Stichleitung hat man den Vorteil,
dass man nicht einmal ein „Anpass-Kästchen“ benötigt.
Häufig wird bei solchen Antennen ein Fuchskreis eingesetzt. Vor allem auf den langwelligen
Bändern 160 m und 80 m hat dies den Vorteil, dass man den Fuchskreis auf das gewünscht
Bandsegment abstimmen kann. Wenn ein CW-Contest ansteht, dann stimmt man den
Fuchskreis auf den CW Teil des Bandes ab. Wenn ein SSB-Contest stattfindet, dann stimmt
man den Fuchskreis auf die SSB Frequenzen ab. Natürlich nehmen Halbwellen-Strahler für
diese Bänder Längen an für die man kaum einen passenden Baum findet, geschweige denn
über einen so hohen Mast verfügt. Die ganz erfolgreichen low-band-DX’er ziehen dann den
Antennendraht an einem Wetterballon in die Höhe. Dieser wirkt dann als Fesselballon und
hält den Antennendraht mehr oder weniger in der Vertikalen. Nach dem Contest Weekend
wird der Ballon wieder eingeholt.
Keine Regel ohne Ausnahme:
Wer einen Fuchskreis verwendet und die Box mit dem Fuchskreis wirklich auf den Erdboden
stellt, der kann das „kalte Ende“ des Fuchskreises erden. Achtung: kurze Erdleitung !
Vertikalantennen sind im Vergleich mit horizontalen Antennen ohnehin anfälliger auf „Man-
Made-Noise“ und „statische Aufladungen“. Durch „Erdung“ wird zum mindestens die
statische Aufladung abgeleitet. Die Antenne wird dadurch etwas ruhiger.
7.1.7 Multiband Anpassgerät 3.5 – 28 MHz
Als praktisches Beispiel einer in der Realität existierenden Antennenanlage, die auf 8 Bändern
mit Spannungsspeisung betrieben wird, beschreibe ich die in meinem Home-QTH verwendete
Antennenanlage sowie die dazugehörige Ankopplungs-Schaltung.
Wie bereits anderweitig bemerkt, mit Ausnahme weniger Jahre habe ich seit meiner Lizenzierung
im Jahre 1962 in meinen HB9’er QTH’s immer eine ca. 40 - 42 m lange resonante
Max Rüegger, HB9ACC 17/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
endgespeiste Antenne in Betrieb. Diese Antennenform ist unauffällig und wird von Besuchern
und Nachbarn nicht als störend empfunden. Die praktischen Erfahrungen sind durchwegs
gut. BCI/TVI waren bisher nie ein Thema. Ein ca. 40 – 42 m langer Draht ist auf allen
klassischen Amateurbändern von 3.5 – 28 MHz resonant. Um diesen Antennendraht an einem
Ende einzuspeisen benötigen wir einen Parallelschwingkreis den man auf allen Bändern
von 3.5 – 28 MHz auf Resonanz abgleichen kann.
Gibt es einen solchen Schwingkreis ?
In einem damaligen ARRL Antenna Book (Ausgabe 1960) habe ich eine solche Schaltung
gefunden die auf der Basis eines Doppeldrehkos und 2 Spulen tatsächlich den Bereich von
3.5 – 28 MHz stufenlos abdeckt.
Das obige Bild zeigt die entsprechende Schaltung. C1/C2 ist ein Mehrfachdrehko aus einem
alten Röhrenradio. C3 ist der Koppelkondensator an das Koax-Kabel, also ein kapazitiver
Spannungsteiler. L1 und L2 sind die beiden Spulen deren Werte ich empirisch bestimmt habe.
Die Box mit der ganzen Mimik befindet sich auf dem Dach. Ein kleiner Motor dient als
Fernabstimmung des Mehrfachdrehkos C1/C2. Ein Potentiometer, das mit der Achse des
Doppeldrehko’s verbunden ist, liefert eine Information bezüglich der Stellung des Drehkos.
Eine Fernsteuerung des Drehko’s C3 war nicht zwingend notwendig. Für den Drehko C3
habe ich eine Stellung gefunden die von 7 bis 28 MHz eine vorzüglich Anpassung erlaubt
(SWR < 1:1.5). Auf 3.5 MHz ist das SWR relativ hoch, auf diesem Band benötige ich einen
Antennenkoppler. Mit einer Fernsteuerung von C3 liesse sich das vermeiden. Als vor Jahren
die WARC Bänder eingeführt wurden habe ich mit kleiner Leistung versucht herauszufinden
ob man auch auf den neuen Bändern mit dieser Anordnung Energie transferieren kann.
Mein Erstaunen war gross, als sich beim Durchdrehen von C1/C2 für jedes der WARC Bänder
(10 – 18 – 24 MHz) eine Stellung finden liess die ein ansprechendes SWR auf dem
Speisekabel ergab. Zugleich meldete ein auf dem Dach angebrachter Feldstärkezeiger dass
wirklich Energie abgestrahlt wird. Wenn man die Oberwellen-Situation eines 42 m langen
Drahtes etwas näher untersucht kommt man dem Geheimnis auf die Spur. Auf der 3. Oberwelle
liegt die Resonanz bei 10.65 MHz, auf der 5. Oberwelle ist man bei 17.75 MHz und bei
der 7. Oberwelle kommt man auf 24.8 MHz. Diese Resonanzfrequenzen liegen gar nicht so
weit von den Bändern 10 MHz (10.1 – 10.15 MHz), 18 MHz (18.068 – 18.168 MHz) und 24
MH7 (24.89 – 24.99 MHz) entfernt und der durchstimmbare Schwingkreis ist immer noch in
der Lage genügend Energie auf den Antennendraht zu transferieren. Die vielen QSO’s auf
allen Bändern, inkl. der WARC Bänder, sind der beste Beweis dafür, dass diese Art Ankopplung
einwandfrei funktioniert.
Wer das oben gezeigte Schema etwas näher betrachtet kommt zum Schluss, dass es sich
bei dieser Schaltung um nichts anderes als die Schaltung eines vielfach bewährten Antennenkopplers
handelt, den man heute als Z-Match bezeichnet. Bei diesem Antennenkoppler
wird die Energie üblicherweise über eine Koppelspule auf ein Koax-Kabel oder auf eine
symmetrische Speiseleitung ausgekoppelt. Bei der Spannungskopplung, wie ich sie verwende,
wird die Energie ganz einfach am „heissen Ende“ des Schwingkreises ausgekoppelt.
Die gesamte Antennenanpassvorrichtung ist im Betrieb nicht geerdet. Von der Antennenabstimmung
weg in Richtung Antenne sind bei mir noch 2 kräftige Starkstromschütze eingebaut.
Der eine Schaltschütz dient dazu den Antennendraht bei Nichtgebrauch über einen
Ruhekontakt an Erde zu legen. Der zweite Schaltschütz dient dazu den Antennendraht auf
die Seele eines zweites Koax-Kabels umzuschalten. Der Mantel dieses separaten Koax-
Kabels ist mit den Kupferkragen des Flachdachs des Wohnhauses verbunden. 40 m Draht
stellen bekanntlich auf dem 160 m Band einen „λ/4-Strahler“ dar. Dies ergibt Stromkopplung
auf dem 160 m Band. Diese Vorrichtung erlaubt mir auch auf dem 160 m Band QRV zu sein.
Solche Anpassgeräte für resonante endgespeiste Antennen sind natürlich reine Selbstbauprojekte,
kein Hersteller hat sich ihrer bisher angenommen.
Max Rüegger, HB9ACC 18/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Das Schema des unten gezeigten Antennenanpassgerätes.
Der Antennenkoppler selbst ist im Gehäuse eines ausgedienten Elektrizitätszählers eingebaut.
Zusätzlich ist die ganze Anordnung in einem umgestülpten Kunststoff-Container aus
dem Baumarkt eingebaut. Die Anlage betreibe ich mit Sendeleistungen zwischen 100 und
200 Watt. Probleme sind in all den Jahren bisher keine aufgetreten.
Max Rüegger, HB9ACC 19/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.2 Antennen verkürzen
Wir leben alle in einem Umfeld und häufig ist unser Umfeld „etwas beengt“. Dies ist eines
der grössten Probleme aus der Sicht des Funkamateurs. Jeder hätte am liebsten eine
Ranch in Texas, um darauf nach Herzenslust Antennen errichten zu können.
Nun, wie es so geht. Wir werden alle von der Realität eingeholt. Es fehlt uns an allen Ecken
und Enden an Platz um Antennen aufzuspannen. Aus dieser Situation heraus erklärt sich
der Wunsch alle Funkamateure (und vor allem der XYL’s), dass Antennen klitzeklein zu sein
haben.
Von diesem Wunsch nach Miniaturisierung lebt heute ein ganzer Geschäftszweig mit recht
gutem Erfolg. Man verkauft dem geplagten OM alle möglichen und auch viele unmögliche
Antennen in verkleinerter Bauart. Jede dieser Antennen wird in hellsten Tönen gelobt.
Es gilt da den gesunden Menschenverstand einzusetzen und das Mögliche vom Unmöglichen
zu separieren.
Welche Methoden gibt es um eine Antenne elektrisch zu verkürzen:
1. Verlängerungs-Spulen
2. Kapazitive Belastung (Endkapazitäten)
3. Die Enden abbiegen
4. Umwegleitungen
Dies sind die gebräuchlichen Methoden auf die man zurückgreift wenn es darum geht eine
Antenne elektrisch zu verkürzen. Leider gibt es keine Rosen ohne Dornen. Auch bei Antennen
ist dies nicht anders. Wenn man in Bezug auf Länge etwas tun will, dann handelt man
sich mit jeder Massnahme auch etwas ein.
Jede elektrische Verkürzung einer Antenne hat folgende Auswirkungen:
• Absinken der Speisepunktimpedanz
Bei einem moderat verkürzten Dipol liegt der Realanteil bald einmal bei 25 Ω
und weniger, der Imaginäranteil liegt bei der Resonanzfrequenz recht tief. Sobald
man die Resonanzfrequenz verlässt steigt der Realanteil moderat an,
während der Imaginäranteil rasant ansteigt.
• Verminderung der Bandbreite
Dies ergibt sich aus dem Absinken der Speisepunktimpedanz.
• Zusätzliche Verluste
Keines der Mittel die zur Verkürzung einer Antenne angewendet werden arbeitet
verlustlos. In der Praxis geht es immer darum, diejenige Art der Verkürzung
zu finden, die bei den gegebenen Verhältnissen realisierbar ist und dabei die
kleinsten Verluste ergibt.
• Weniger Strom der strahlt
Regel 3 besagt „Strom strahlt“. Dies gilt auch hier. Bei einer Verkürzung der Antennenlänge
reduzieren wir zwangsläufig einen Teil der Antennenlänge und
Max Rüegger, HB9ACC 20/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
deren Stromanteil. Dieser steht nicht mehr zur Abstrahlung zur Verfügung.
• vermindertem Wirkungsgrad
All die oben angeführten Nachteile führen zu einer Verminderung des Wirkungsgrades
der Antenne.
Wie bereits erwähnt geht es in der Praxis darum diejenige Lösung zu finden die man an
einem gegebenen Standort realisieren kann und die am wenigsten Nachteile aufweist.
7.2.1 Verkürzung mittels Spulen
Die Verkürzung von Antennen mittels „Verlängerungsspulen“ ist wohl die bekannteste und
populärste Massnahme. Leider ist es auch die „verlustreichste“ Methode.
Das nachstehende Bild zeigt das Prinzip der Verkürzung mittels Spulen:
Der Strom im blauen Feld
wird in der Spule konzentriert
und steht für die Abstrahlung
nicht mehr zur Verfügung. = Verlängerungsspule
Die wichtigste Erkenntnis der obigen Darstellung ist:
Derjenige Teil des Stromes den wir in den Spulen konzentrieren
steht uns für die Abstrahlung nicht mehr zur Verfügung.
Max Rüegger, HB9ACC 21/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Wenn wir uns mit längenverkürzenden Massnahmen
befassen müssen wir uns unbedingt
an die Regel 3 erinnern, die besagt „Strom
strahlt“. Wenn wir schon Verlängerungsspulen
einfügen, dann nach Möglichkeit nicht gerade
im Strombauch. Der Einfluss der Position
der Verlängerungsspule ist in nebenstehendem
Bild gut sichtbar. Manchmal geht es
nicht anders, z.B. bei Mobilantennen. Bei
einem Dipol liegt der Strombauch in der Mitte,
beim Speisepunkt. Wenn es irgendwie
anders geht, dann sollten wir es unbedingt
vermeiden eine Verlängerungsspule genau
dort einzufügen wo der höchste Strom fliesst.
Auch hier, alles ist ein Kompromiss. Eine Spule die weiter aussen liegt hat eine höhere Induktivität
und wird demzufolge grösser und schwerer. Eine Spule ganz aussen, also im
Spannungsbauch ist nicht realisierbar, sie müsste eine unendlich hohe Induktivität aufweisen.
In der Oktober 2003 Ausgabe der Zeitschrift QST der ARRL ist ein Beitrag von OM Luiz
Duarte Lopes, CT1EOJ, veröffentlicht, der sich mit der Konzeption verkürzter Antennen
befasst. Er hat den Problemkreis übersichtlich dargestellt und ich möchte gerne auf einige
Auszüge aus seinem Artikel zurückgreifen:
Hier sehen wir die Stromverteilung auf einem Dipol, wobei CT1EOJ die beiden Dipolhälften
in je 3 Sektoren à 30° eingeteilt hat. Dies zur besseren Übersicht bei den nachfolgenden
Betrachtungen.
Max Rüegger, HB9ACC 22/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Version A:
Hier werden in jeder Dipolhälfte Verlängerungsspulen eingefügt, die präzise den Sektor B
verkürzen. Die Full-Size-Antennenlänge eines 40 m Dipols beträgt 21.2 m. Dank Einfügen
von Verlängerungsspulen von je 15 µH reduziert sich die Länge auf 14.14 m. Der Sektor A,
also der Sektor in dem der grösste Strom fliesst, ist unangetastet geblieben. Er trägt zur
guten Abstrahlung bei.
Version B:
Hier wurden bei der gleichen Antenne die Verlängerungsspulen vergrössert. Ihr Wert beträgt
nun je 40 µH. Die Länge derselben Antenne reduziert sich nun auf 10.6 m. Die Verlängerungsspulen
tun ihre Wirkung weiter aussen, also dort wo ohnehin der Strom abnimmt, was
auf die Abstrahlung und den Wirkungsgrad dieser Antenne wenig Einfluss hat. Der Sektor A
mit dem grössten Strom bleibt unangetastet. Der Wirkungsgrad dieser Version nimmt gegenüber
der Version A nur wenig ab.
Max Rüegger, HB9ACC 23/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Version C:
Bei dieser Variante werden Verlängerungsspulen von je 25 µH verwendet. Die Länge der
Antenne beträgt wie beim vorherigen Beispiel 10.6 m. Allerdings wurde jetzt der Sektor A,
der den grössten Strom führt, von 30° auf 22.5° reduziert. Der Sektor C, der ohnehin wenig
Strom führt wurde vergrössert. Trotz gleicher Antennenlänge hat die Version B gegenüber
der Version C einen höheren Wirkungsgrad. Version B hat mit der Sektion A, die volle 30°
überstreicht, mehr Draht in der Luft der wirklich strahlt. Bei gleicher Gesamtlänge wäre also
der Version B den Vorzug zu geben.
Im übrigen gilt es noch zu beachten:
Je grösser die Reduktion der Antennenlänge, d.h. je kürzer die Antenne wird, desto
schmalbandiger wird sie. Bei extremer Verkürzung darf man sich nicht wundern wenn man,
vor allem auf den langwelligeren Bändern, nur noch nutzbare Bandbreiten von 5 … 15 kHz
erreicht. Man kann zwar einen Antennenkoppler verwenden, aber man ist dann dauernd am
nachstimmen.
Max Rüegger, HB9ACC 24/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Oben sehen wir noch einen Vorschlag für die praktische Konstruktion einer Verlängerungsspule.
Am elegantesten ist es die Spule mit demselben Draht wie man ihn für die Antenne
benützt zu „konstruieren“. Wenn man dann die genaue Windungszahl auf einem bestimmten
Wickelkörper kennt, dann „opfert“ man noch einmal eine Ladung des teuren Antennendrahtes.
Man fertigt dann den Antennendraht inklusive der Windung auf der oder den Verlängerungsspulen
aus einem Stück. Man kann so die Übergangswiderstände, die sich beim Anschluss
der Spulen ergeben, eliminieren. Man darf nicht vergessen, der Antennendraht sowie
die Verlängerungsspulen hängen ja im Freien und sind Wind und Regen ausgesetzt.
Als Spulenkörper eignet sich z.B. dünnes Abflussrohr
aus dem Baumarkt. Man sollte aber
darauf achten das „graue“ Abflussrohr zu
nehmen und nicht das „schwarze“ Abflussrohr,
das eine dickere Wandstärke aufweist.
Das schwarze Abflussrohr hat schlechte
dielektrische Eigenschaften.
Das nebenstehende Bild zeigt eine weitere
Art wie man eine Verlängerungsspule herstellen
kann ohne den Antennendraht
aufzutrennen.
Wer mit Spulen verkürzte Antennen mittels einem Antennensymulationsprogramm rechnet,
der ist erstaunt wie wenig die Verlängerungsspule den Wirkungsgrad (Gain) der Antenne
beeinträchtig.
Wenn man Antennensymulationsprogramme verwendet, dann rechnet man häufig der Bequemlichkeit
halber mit sog. Default-Einstellungen. Man rechnet so unter Umständen mit
einem verlustfreien Draht, man rechnet mit verlustfreien Verlängerungsspulen etc.. Hier
muss man schon aufpassen, dass man der Realität irgendwie in die Nähe kommt. Verlängerungsspulen
sind in der Praxis keinesfalls verlustfrei und deren Q (Güte) ist in der Praxis
niemals auch nur annäherungsweise so hoch wie der OM glaubt. Also hier immer den gesunden
Menschenverstand walten lassen und sich keinen Illusionen hingeben.
Tatsache ist aber auch, dass man in der Praxis mit Antennen
deren Länge man mittels Verlängerungsspulen verkürzt hat,
durchwegs QSO’s fahren kann.
Beste Beispiele sind Mobilantennen für die unteren Bänder.
Dort hat man in der Praxis ja gar keine andere Wahl als die
Antenne mittels Verlängerungsspule auf Resonanz zu bringen.
Die beiden nebenstehenden Bilder zeigen Hersteller von
Mobilantennen die Verlängerungsspulen anordnen.
Üblicherweise sitzt die Verlängerungsspule an der Basis der
Antenne. Dies ist aus konstruktiven Gründen notwendig,
denn eine Verlängerungsspule irgendwo oben in der Antenne
ist bei Mobilantennen eine etwas gefährliche Angelegenheit,
da das Gewicht der Verlängerungsspule die Antenne
gewaltig belastet.
Max Rüegger, HB9ACC 25/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.2.3 Wendelantennen
Die „Wendelantenne“ ist eine Sonderform der
mittels Spulen verkürzten Antennen. Ich
weiss, es gibt auch in der UHF-Technik eine
Wendelantenne. Der Ausdruck Wendelantenne
ist für HF-Antennen eigentlich falsch, die
präzise Bezeichnung lautet nämlich „verkürzte
Vertikalantenne mit verteilter Induktivität". Im
Volksmund hat man diesem Ding aber seit jeher
Wendelantenne gesagt.
Rothammels Antennenbuch sagt zu dieser Antennenform:
Eine eng bewickelte und damit extrem kurze
Spulenantenne hat sehr schlechte Strahlungseigenschaften.
Wird die Spule aber so weit
auseinandergezogen, dass ihre mechanische
Länge in die Grössenordnung einer verkürzten
Vertikalantenne kommt, sind ihre Strahlungseigenschaften
denen einer gleich langen Vertikalantennen
mit Verlängerungsspule mindestens
ebenbürtig.
Solche Spulenantennen stellen oftmals die
brauchbarste Lösung für einen Fahrzeugstrahler
dar.
Bei Antennen für die langwelligeren Bänder
(z.B. 80 m) hat sich die gezeigte Bewicklungsart
bewährt. Eng bewickelte und weit bewikkelte
Zonen wechseln sich ab.
Max Rüegger, HB9ACC 26/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Auch solche Gebilde, die ebenfalls im weitesten
Sinne zur Familie der Wendelantennen gehören,
wurden schon versucht.
Funktioniert hat’s, aber der konstruktive Aufwand
hat wahrscheinlich die meisten OM’s
vom Nachbau solcher Gebilde abgehalten.
So etwas könnte ich mir noch ehestens als
Estrichantenne vorstellen wo das Ganze versteckt
ist. Der konstruktive Aufbau muss in
einem solchen Falle auch keinen Schönheitswettbewerb
gewinnen.
7.2.4 Verkürzung mittels kapazitiver Belastung
Die Verkürzung einer Antenne mittels kapazitiver Belastung ist eine beliebte Art Vertikalstrahler
(speziell für das 80 m oder 160 m Band) zu verkürzen. Weniger bekannt ist, dass
sich diese Art der Verkürzung auch bei horizontalen Antennen anwenden lässt.
Grundsätzlich gilt:
Theorie:
Die Verkürzung mittels kapazitiver Belastung bringt bedeutend
weniger Verluste als das Einfügen von Verlängerungsspulen.
Die kapazitive Belastung im Spannungsmaximum bildet eine zusätzliche Kapazität gegen
Erde. Wie bei einen Schwingkreis, dessen Resonanzfrequenz durch das Hinzufügen einer
Zusatzkapazität niedriger wird, tritt auch bei einer Antenne durch das Anfügen einer Endkapazität
eine Verkleinerung der Resonanzfrequenz auf.
Rothammels Antennenbuch schreibt dazu:
Solange die Grösse der Endkapazität in bestimmten Grenzen bleibt, kann eine kapazitiv
Max Rüegger, HB9ACC 27/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
belastete Antenne keineswegs als Kompromisslösung betrachtet werden. Solche Antennen
haben durch die konstante Stromverteilung sogar einen grösseren Strahlungswiderstand
als unbelastete Vertikalantennen gleicher Länge und damit auch einen besseren Wirkungsgrad.
In der Praxis stellt meistens die Herstellung der Dachkapazität die grösste Schwierigkeit
dar. Das obige Bild gibt einige Hinweise auf mögliche Ausführungsformen.
Speziell 80 m und 160 m DX’er greifen gerne zu dieser Antennenform. Die Verwendung
einer Vertikalantenne bringt die gewünschte flache Abstrahlung und vermindert gleichzeitig
den Steilstrahlanteil.
Die obige Skizze zeigt eine 1.8 MHz Vertikal-Antenne nach G3TXQ. Die Mastlänge beträgt
13.5 m, die Dachkapazität besteht aus 6 Stck. 10 m langen Leitern die untereinander
verbunden sind. Sie dienen zugleich als Teil der Abspannseile für den Mast. Natürlich ist
bei dieser Art Antenne ein effizientes Radialnetz notwendig. Ebenso benötigt man einen
Mastfuss-Isolator. Da kommerzielle Mastfuss-Isolatoren nicht mehr so leicht erhältlich sind
bietet sich als Ersatz eine Champagner-Flasche an. Man muss dann einfach die „Siegesfeier"
etwas vorverlegen.
Die nächste Skizze zeigt eine andere populäre Art eine Vertikal-Antenne mit kapazitiver
Belastung zu realisieren. Die Voraussetzungen sind bei jedem OM gegeben der über einen
Metallmast mit aufgesetztem Beam verfügt. Die Metallkonstruktion des Beam’s stellt nämlich
einen idealen Kapazitäts-Hut dar.
Da der Mast a) bereits steht und b) geerdet ist (Blitzschutz) kann in solchen Fällen kaum ein
Mastfuss-Isolator eingebaut werden. Deshalb greift man auf eine andere Art der Anpassung
zurück, nämlich auf den Gamma-Match. Je nach Mastlänge und gewünschtem Frequenzbereich
der Vertikal-Antenne ergeben sich verschiedene Kombinationen der Anpassschaltung.
Wer sich dafür interessiert findet die entsprechenden Angaben in allen guten Antennenbüchern.
Das Bild stammt übrigens aus dem ARRL Antenna Book.
Max Rüegger, HB9ACC 28/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Natürlich benötigen solche Vertikal-Antennen immer ein effizientes Netz von Radials. In der
Praxis stellt das Erstellen eines Radial-Netzes fast immer das grössere Problem dar als der
Mast und die Anpassung. Wer hat schon so viel Platz um eine grosse Anzahl z.B. 16 Stück
(oder mehr) Drähte von λ/4 Länge, bezogen auf die tiefste Betriebsfrequenz, entweder auf
der Erde auszulegen oder zu vergraben. Die Dinger zu vergraben bedingt einen grossen
Aufwand. Wenn man die Radials lediglich auf dem Boden auslegt und in Abständen von
einigen Metern jeweils mit Draht-Aggraffen am Boden sichert, dann hat man Stolperdrähte.
Unter Draht-Aggraffen verstehe ich dünne Armiereisen, ca. 50 – 60 cm lang, die man in der
Mitte zu einer Art Aggraffe umbiegt. Diese schlägt man dann in den Boden um die Drähte
zu befestigen. Auf dem Boden spriesst dann Gras. Das Gras zu mähen wird zum Problem.
Mäher irgendwelcher Art kann man nicht einsetzen, sonst hat man Radial-Ragout. Meinen
Erfahrungen zufolge (mit Installationen kommerzieller und militärischer Funkdienste) gibt es
nur eine Lösung, nämlich Schafe weiden zu lassen. Schafe weiden solche mit Drahtverhau
versehenen Flächen perfekt ab und lassen die Drähte, Kabel, Erdpfähle, Verteilkästen etc.
in Ruhe. Dies ist der Grund warum ich bei meinen Amateurfunk-Installationen kein grosser
Fan von Antennen bin die ein Radial-Netz bedingen.
Hier noch 3 Bilder die zeigen wie kommerzielle Antennenhersteller von kapazitiver
Belastung Gebrauch machen um ihre Antennen zu kürzen.
Ob man diese Dinger schön findet sei jedem einzelnen überlassen. Für uns Funkamateure
ist es meistens jedoch wichtiger, dass auch die lieben Nachbarn gefallen (oder zumindest
Toleranz) für unsere Antennen empfinden. So ein Ding zuoberst auf einem Hochhaus mag
ja unauffällig sein, in den Garten eines Reihenhäuschens würde ich so etwas nicht stellen
ohne mich vorher mit den Nachbarn abgesprochen zu haben.
Max Rüegger, HB9ACC 29/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.2.5 Verkürzung durch Umbiegen der Enden
Eine weitere Art wie man Antennen bei relativ bescheidenen Verlusten verkürzen kann ist
das Umbiegen der Enden.
Ab ca. 50 % der Länge einer Dipolhälfte darf man die Antennendrähte umbiegen ohne dass
ein nennenswerter Wirkungsgradverlust eintritt. Regel 3, die besagt „Strom strahlt“, ist hier
erfüllt. Mit den Enden der Antenne wird die Resonanz abgeglichen. Die umgebogenen Enden
tragen jedoch fast nichts mehr zur Abstrahlung bei.
Wie man den Antennendraht abbiegt spielt keine grosse Rolle. Man richtet sich nach den
örtlichen Gegebenheiten. Man kann die Enden herunterhängen lassen. Man kann sie auch
schräg und wenn nötig seitwärts nach unten ziehen und abspannen. Man kann sie sogar,
z.B. im Falle einer „Inverted Vee“, horizontal wieder nach innen ziehen.
Max Rüegger, HB9ACC 30/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Ich selbst verwende in meinem 2. QTH eine Antenne für das 160 m Band, bei der wie oben
im unteren Bild gezeigt, die Enden nach Innen zum Mittelmast geführt sind. Sie führen in der
Mitte sogar in eine Relais Box. Auf 80 m schliesst ein Relais die beiden Enden des 160 m
Dipols kurz und derselbe Antennendraht wird zu einer Ganzwellenschleife. Auf 160 m habe
ich mit dieser Anordnung bisher mit Ausnahme von Südamerika alle Kontinente, inkl.
Australien, gearbeitet. In Richtung USA komme ich mit dieser Antenne bis in eine Linie von
den „Great Lakes“ bis Texas. Ich habe bisher ca. 15 States sowie eine ganze Anzahl kanadischer
Provinzen bestätigt. Wie dieses Beispiel zeigt kann der Wirkungsgradabfall wegen
des Umbiegens der Enden wirklich keinen grossen Einfluss gegenüber einem full-size Dipol
haben.
Das obige Bild zeigt einen Dipol mit umgebogenen, bzw. herunterhängenden Ende. Wie
man sieht steht der grösste Teil des Stromes zur ungetrübten Abstrahlung zur Verfügung.
Der an den Ende noch zur Verfügung stehenden Strom trägt ebenfalls noch etwas zur Abstrahlung
bei. Der hauptsächliche Zweck der an den Enden herunterhängenden Drähte besteht
jedoch darin die Resonanz herzustellen.
TX
Eine ganz extreme Methode des Umbiegens
der Enden besteht darin die Enden eines
Dipols relativ nahe zueinander zurückzufalten.
Auch dieses Prinzip funktioniert und wird
in der Praxis angewandt.
Um diese Prinzip näher zu erläutern,
nachstehend ein Beispiel eines 80 m Dipols,
dessen Länge dank Zurückfalten der Drähte
auf total 24 m verkürzt wurde.
Max Rüegger, HB9ACC 31/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Dies die Ansicht des Draht-Layout’s.
Strom im
umgefaltete
n Teil links
Strom im durchgehenden Teil
gelbe Fläche = resultierender und für die Abstrahlung wirksamer Strom
Strom im
umgefalteten
Teil rechts
Max Rüegger, HB9ACC 32/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Was geschieht in einer solchen Extremsituation ?
Da wir einen grossen Teil des Dipols zurückgefaltet haben teilt sich nun in jeder Dipolhälfte
der Strom auf
• in einen Strom der im durchgehenden Teil der Dipolhälfte erzeugt wird und
• in einen Strom der vom zurückgefalteten Teil der Dipolhälfte erzeugt wird.
• Diese beiden Ströme kompensieren sich nach Massgabe ihrer Grösse
• Da der Strom in der durchgehenden Dipolhälfte schon per Definition höher ist als in
der zurückgefalteten Dipolhälfte resultiert in jedem Fall ein „positiver“ Strom der
effektiv zur Abstrahlung zur Verfügung steht.
Dies geht ganz klar aus der Skizze hervor bei der die Fläche die der resultierende Strom
einnimmt eingefärbt ist.
l = λ/2
Faltdipol
ACHTUNG:
7.2.6 Verkürzung mittels Umwegleitungen
TX
Die Art des zurückgefalteten Dipols darf nicht
mit einem Faltdipol verwechselt werden.
Der Faltdipol ist ein „ausgewachsener“ Dipol
mit einer Länge von λ/2 dessen einer Leiter
in der Mitte den Anschluss trägt und dessen
zweiter Leiter über die ganze Dipollänge
durchgeht. Die Speisepunktimpedanz eines
Faltdipols liegt bei ca. 300 Ω.
Faltdipole werden im Amateurfunk auf KW
nur sehr selten verwendet.
Eine weitere Art wie man Antennen relativ verlustfrei elektrisch verkürzen kann ist die Umwegleitung.
Antennen mit Umwegleitungen haben, verglichen mit gleich langen Antennen
die mit Spule verkürzt wurden, immer eine grössere nutzbare Bandbreite. Überdies ist eine
Umwegleitung immer mit weniger Verlusten behaftet als eine Spule.
Umwegleitungen realisiert man wie folgt:
• Selbstbau: Man verwendet Kunststoff-Spreizer die die Drähte
in ca. 10 cm Abstand parallel halten.
Max Rüegger, HB9ACC 33/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
• Man verwendet als Umwegleitung ein Stück symmetrische 450 Ω Leitung von
Wireman.
Eine selbstgebaute Umwegleitung hat meines Erachtens weniger Verluste als die Verwendung
von symmetrischer 450 Ω Leitung. Diese hat bereits wieder ein Dielektrikum zwischen
den Drähten. Die Praxis zeigt aber, dass die 450 Ω Leitung ohne weiteres eingesetzt werden
kann. Der Konstruktionsaufwand ist auf jeden Fall geringer als beim Selbstbau, überdies
sieht es weniger auffällig aus.
Umwegleitungen können prinzipiell für alle Antennenformen verwendet werden, also auch
für Schleifenantennen, Vertikalantennen etc.
Wer sich für diese Art elektrischer Verlängerung speziell interessiert, dem empfehle ich das
Buch „Die Cubical-Quad und ihre Sonderformen“ von OM K. Weiner, DJ9HO. In seinem
Buch ist diese Technik ausführlich beschrieben.
7.3 Spezialformen verkürzter Antennen
Es ist eine bekannte Tatsache:
Ein geschlossener Schwingkreis
strahlt nicht.
Eine weniger bekannte Tatsache ist:
Jede Zwischenform die vom
geschlossenen Schwingkreis
abweicht bis zum Dipol
hat Potential zu strahlen.
Von dieser Tatsache wird bei zwei
Spezialformen von verkürzten Antennen
Gebrauch gemacht, nämlich bei
• der magnetischen Antenne
• der ISOTRON-Antenne
Max Rüegger, HB9ACC 34/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.3.1 Die magnetische Antenne
Die magnetische Antenne ist im Prinzip
ein
Einwindungs-Schwingkreis
Das elektrische Feld bleibt im
Kondensator konzentriert,
während ein ausgedehntes
magnetisches Feld aus der
grossen Ringschleife austritt.
Der Schwingkreis wird auf der gewünschten
Frequenz auf Resonanz
gebracht. Dies geschieht mittels einem
Drehkondensator, der meistens mit
einer Fernsteuerung versehen ist.
Das untenstehende Bild zeigt das
elektrische Schema der Antenne. Der
Drehkondensator wird an dem der
Speisung entgegengesetzten Ende
angeordnet. Er sitzt im oberen Bild im
Kästchen zuoberst an der Antenne.
Die Ankopplung erfolgt über eine
kleine Koppelspule aus Koaxialkabel.
Zur exakten SWR Anpassung kann
man die Koppelspule etwas verbiegen.
Das ist auf dem Bild der Antenne ganz
gut ersichtlich. Es gibt auch noch
andere Formen der Ankopplung die
aber alle aufwendiger sind.
Bei der Konstruktion einer solchen
Antenne sind folgende Problemkreise
zu beachten:
-
• das Beherrschen der mechanischen
Konstruktion
• die hohen Ströme bzw. der
kleine Strahlungswiderstand,
sowie die Verlustwiderstände
der Einwindungsspule.
• der Anschluss des Drehkondensators.
Mit solch hohen
Strömen ist der Schleifer des
Drehkondensators bald überordert.
(Kommerzielle Ausführungen
verwenden deshalb
einen Schmetterlings-Drehko,
der ohne Schleifer auskommt)
Max Rüegger, HB9ACC 35/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Die Praxiserfahrungen mit dieser Antennenform sind gemischt. Ich selbst habe noch nie
Gelegenheit gehabt mit einer solchen Antenne zu funken. Ich kenne jedoch einige Kollegen
die sich magnetische Antennen selbst gebaut haben. Die Praxiserfahrung lief jedes Mal
etwa nach folgendem Schema ab:
• Phase 1: Die Antenne ist fertig und wird getestet.:
Kommentar:
Die Antenne funktioniert prima, wirklich etwas ganz interessantes.
Das muss ich unbedingt weiterverfolgen.
• Phase 2: Die Antenne ist 3 Monate in Betrieb.
Kommentar:
Ja, die Antenne ist ja ganz interessant. Aber weisst Du,
die Drahtantennen sind meistens eben doch besser.
• Phase 3: Nach ca. 6 Monaten.
Kommentar:
Ich werde die magnetische Antenne demnächst wieder abbauen
und für Ferien-Einsätze etc. auf die Seite stellen. Die Drahtantennen
sind doch einfacher zu handhaben und liefern halt doch die besseren
Signale.
Ich bin der Meinung, dass magnetische Antennen absolut ihre Daseinsberechtigung haben.
Für denjenigen der gar keine Aussenantenne erstellen kann ist es oft die einzige Möglichkeit
QRV zu sein. Ebenso könnte ich mir vorstellen, dass das die ideale Antenne ist wenn
man mit einem Wohnmobil unterwegs ist. Wenn es darum geht eine Antenne unsichtbar zu
machen ist es auch eine gute Lösung. Ich habe einmal einen Bericht gelesen und Bilder
einer magnetischen Antenne gesehen, deren „Windung“ aus Aluminiumfolie (Küchenfolie)
bestand, die auf die vergipste Wand geklebt wurde. Nachher wurde das ganze mit Tapete
überklebt. Der Drehkondensator und die Koppelspule wurden in Möbeln versteckt.
Interessant ist auch die Geschichte der magnetischen Antennen:
Abgestimmte Schwingkreise, sog. Rahmenantennen wurden seit den ersten Tagen der
Funktechnik verwendet. Sie liefern zwar nur kleine Empfangsspannungen aber deren
Richtwirkung erlaubt es Störer auszublenden und das Nutzsignal hervorzuheben.
In den 1960’er Jahren sind dann findige Köpfe auf die Idee gekommen es mit einem abgestimmten
Schwingkreis in Form einer Einwindungsspule für Sendezwecke zu versuchen.
Theoretische Überlegungen sagten dieser Antenne ein gutes „Preis/Leistungsverhältnis“
voraus. Unter „Preis“ muss man dabei nicht den „Herstellungspreis“ verstehen sondern die
Tatsache, dass man eine Antenne in Miniaturausführen erhält die trotzdem einen guten
Wirkungsgrad versprach.
Versuche mit dieser Antennenform wurden mehr oder weniger gleichzeitig an zwei Orten
durchgeführt:
• In den USA durch das US Army Signal Corps
• In der Schweiz durch die Swiss Army in Zusammenarbeit mit der Firma Zellweger,
Uster
Max Rüegger, HB9ACC 36/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Der Auslöser für diese Versuche waren gleich gelagerte Probleme im militärischen Funkverkehr,
nämlich
• der Funkverkehr aus tiefen Tälern heraus, was Steilstrahlantennen nötig macht,
und
• Funklinien über relativ kurze Distanzen (50 … 200 km), was die Verwendung tiefer
Frequenzen (1.7 – max. 4 MHz) nötig macht.
Bei der Swiss Army ist der Fall klar, beide Argumente treffen in der Schweiz zu. Bei der US
Army muss man berücksichtigen, dass damals der Vietnam Krieg tobte. Im Dschungel Vietnams
war eben das Aufstellen von Funkmasten und das Aufziehen langer Drahtantennen
noch ungleich schwieriger als in der Schweiz.
Max Rüegger, HB9ACC 37/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
Das Titelbild der Ausgabe März 1968 der ARRL Publikation QST zeigt eine solche Antenne,
die von der ARRL gemäss den Angaben die über die „militärische“ Magnet-Antenne vorlagen,
nachgebaut wurde. Die Versuche waren nicht sehr erfolgreich. Man hatte einfach die
militärische Version 1:1 kopiert. Die militärische Antenne musste für den vorgesehenen Verwendungszweck
leicht und in handliche Stücke zerlegbar sein. Deshalb hat man anstatt der
Kreisform die Form eines Oktagons gewählt. Das Bild zeigt auch, dass die einzelnen Seiten
des Oktagons zusammengeklemmt waren und genau da lag der Pferdefuss dieser Antennenentwicklung.
Die Militärs hatten der Story zufolge zu „gold plating“ gegriffen um die
Übergangswiderstände in den Griff zu kriegen. In der Praxis zeigte aber die militärische
Ausführung der Antenne trotz „gold-plating“ keine so überzeugenden Vorteile, dass diese
Antennenform in der Praxis echt eingesetzt wurde. Man hat es einfach nicht fertiggebracht
die Übergangswiderstände so zu reduzieren, dass die Antenne einen anständigen Wirkungsgrad
hatte. Die Antenne war also sowohl bei der Swiss Army wie auch bei den Amis
ein Flop und ist nicht über das Experimentierstadium herausgekommen.
Später haben sich dann die Funkamateure
der Idee angenommen und daraus brauchbare
magnetische Antennen entwickelt. Die
sind zwar nicht in handliche Stücke zerlegbar
aber sie funktionieren.
Das Bild zeigt eine käufliche Version einer
Magnetantenne hergestellt von MFJ.
Ich habe schon diverse QSO’s mit OM’s
gehabt die Magnetantennen verwendet
haben. Deren Signale waren jedes Mal im
Rahmen des üblichen, d.h. Mittelmass.
Max Rüegger, HB9ACC 38/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.3.2 Die ISOTRON-Antenne
Die ISOTRON-Antenne ist die Umkehrung des bei den magnetischen Antennen angewendeten
Prinzips.
Das magnetische Feld bleibt in der Spule konzentriert, während ein
ausgeprägtes elektrisches Feld aus dem geöffneten Kondensator austritt.
Diese Antennenart wird von der US-Firma ISOTRON hergestellt und vertrieben. Es dürfte
aber auch möglich sein diese Antennenart selbst herzustellen.
Es liegt in der Natur der Sache, dass es sich bei dieser Antennenform um reine Ein-Band-
Antennen handelt. ISOTRON stellt für jedes Band zwischen 160 m und 10 m solche Antennen
her.
Die Praxiserfahrungen sind gemischt. Es gibt aber diverse glaubhafte Berichte die bestätigen,
dass man mit ISOTRON-Antennen tatsächlich QSO abwickeln kann.
Das nebenstehende Bild zeigt zwei
ISOTRON Antennen im Multipack
links = 40 m Ausführung
rechts = 20 m Ausführung
IISOTRON ist übrigens der Name des
Herstellers solcher Antenne. Meines
Wissens hat sich sonst noch kein anderer
Hersteller dieses Antennenprinzips
angenommen.
Ich denke für experimentierfreudige
OM’s dürfte auch ein Selbstbau möglich
sein.
Max Rüegger, HB9ACC 39/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.3.3 Antennen mit Widerstands-Abschluss
Antennen mit Widerstands-Abschluss funktionieren
tatsächlich.
Der Widerstand muss für
ca. 35 - 40 % der Sendeleistung
ausgelegt sein.
Im nebenstehenden Beispiel hat der Widerstand
einen Wert von 200 Ω und man kann
seitlich eine beliebige Länge Draht benützten.
Im untenstehenden Beispiel hat der Widerstand
einen Wert von 650 Ω und die Länge der
Antenne wird mit 14.35 m angegeben.
Diese Art Antennen weisen alle generell folgende Vor- und Nachteile auf:
• Vorteile:
- Breitbandigkeit, d.h. innerhalb einem Frequenzverhältnis von etwa 5:1 erhält
man eine relativ flache SWR Kurve.
• Nachteile:
- ein Teil der Leistung wird verbraten
- der Wirkungsgrad verschlechtert sich bei tiefen Frequenzen dramatisch, dies
infolge zu kurzer Drahtlänge im Vergleich zur Wellenlänge
Antennen mit Widerstandsabschluss sind sehr populär bei kommerziellen Funkdiensten.
Die Senderausgänge sind ohnehin alle auf 50 Ω ausgelegt. Das Personal besteht kaum
mehr aus qualifizierten Funkern. Deshalb muss man diesen Leuten eine Antenne in die
Hand geben, die sie einfach einstecken können und dann geht’s.
Kommerzielle Ausführungen solcher Antennen stammen häufig aus Australien. Überall dort
wo das Handy sagt „keine Verbindung“ beginnt in Australien der Outback. Wenn man dort
Max Rüegger, HB9ACC 40/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
mit jemandem Verbindung aufnehmen will hilft nur noch Short-Wave. Man hat dann z.B. im
Auto einen kleinen HF-Transceiver und eben eine solche Drahtantenne mit Widerstandsabschluss.
Das ist dann „Funken für Dummies“, aber es funktioniert ganz prima. Man will ja
kein DX erzielen, man will lediglich mit einer der im ganzen Land verteilten kommerziellen
Funkstationen Verbindung aufnehmen, die einem auf das Telefonnetz weiterschalten.
Auch im Amateurfunk kann es ab und zu Situationen geben wo eine solche Antenne Sinn
macht.
Bei einem lieben Bekannten hatten wir folgende Situation:
• Mehrfamilienhaus mit Eigentumswohnungen.
• keine Chance ein Bewilligung zum Anbringen einer Aussenantenne zu erwirken.
• Balkon ist vorhanden, allerdings wohnt eine Etage darüber noch ein anderer
Eigentümer.
Mein Bekannter, der OM, hat sich dann mit dem über ihm wohnenden Nachbarn geeinigt,
dass er zum Zwecke des Funkens einen Fiberglasmast aus seinem Balkon schräg nach
aussen anbringen darf. Der Nachbar im oberen Stock hat dies akzeptiert. Wenn nicht
gefunkt wird, dann wird der Fiberglasmast wieder eingezogen.
Soweit so gut. Versuche mit dem Fiberglastmast, ca. 10 m lang, und Gegengewichten im
Balkon haben mit verschiedenen Ankopplungsmethoden zu keinen vernünftigen Resultaten
geführt. Das SWR war nicht zu bändigen und es trat BCI / TVI auf. Ich habe dann als letztes
Mittel mal versuchsweise eine Box nach der zuerst gezeigten Schaltung mitgebracht. Darin
befinden sich ein Balun 1:4 (sog. 50 Ω/200 Ω) sowie auf der 200 Ω ein Ballastwiderstand
200 Ω der eine Leistung von ca. 40 … 50 Watt vernichten kann. Mit dieser Box, einem 10 m
langen Draht am Fiberglasmast sowie einem ca. 10 m langen Gegengewichtsdraht, der
sehr zur Freude seiner Lebenspartnerin durch ihre Geranienkistchen verlegt wurde, liess
sich nun Funkbetrieb durchführen. Das SWR hielt sich in Grenzen und BCI / TVI tritt auch
nicht mehr auf. Zweck erreicht, der OM kann funken.
Solche Antennen sind zwar niemals Hochleistungsantennen und ich empfehle immer zuerst
alle anderen Möglichkeiten auszuloten. Aber, wenn’s nicht anders geht, dann sind solche
„Heizöfeli“-Schaltungen immer noch besser als „nicht funken“.
Max Rüegger, HB9ACC 41/42
März 2007

Rund um die Antenne
Teil 7: spannungsgespeiste Antennen, verkürzte Antennen, Sonderformen
7.3.4 EH-Antennen
Es handelt sich dabei um eine neue Form
stark verkürzter Antennen. Die ersten Publikationen
dazu erschienen Ende der 1990’er
Jahre. Den Publikationen zufolge geben die
Erfinder und Hersteller solcher Antennen
bekannt diese Antenneform sei mit einem
Dipol vergleichbar.
Im Internet findet man relativ viel Information
zu dieser Art Antenne. Die Kommentar aus
der Praxis sind gemischt. Es gibt OM‘s die
die Antenne nachgebaut haben die aussagen:
„Man kann zwar damit QSO‘s fahren, aber
jeder Dipol ist weit wirkungsvoller.“
Hier der Vollständigkeit halber noch das
elektrische Schaltbild einer EH Antenne.
Ich selbst habe leider noch nie Gelegenheit
gehabt eine solche Antenne zu sehen oder
damit zu Arbeiten.
Aus diese Grunde bin ich nicht in der Lage
dazu einen weitergehenden Kommentar
abzugeben.
Max Rüegger, HB9ACC 42/42
März 2007